双耳固体汤抗运动性疲劳功效研究*
2021-05-08张沙沙张微思赵梓圳刘兴意罗晓莉
张沙沙,张微思,赵梓圳,刘兴意,罗晓莉**
(1.中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所,云南 昆明 650223;2.西南大学药学院,重庆 400716)
疲劳是指机体不能将其各器官维持在预定的运动强度,或者机体的机能不能一直维持在一个特定的水平,是一种复杂的生理生化过程。运动性疲劳是指由于运动所引起的机体的生理生化发生改变,从而导致其运动能力受限或暂时降低的现象[1-2]。适度的疲劳恢复后可提高人体机能,但过度运动性疲劳不仅对人体无益,还有可能造成运动损伤[3-5]。引起运动性疲劳的原因主要是能源物质过度消耗以及疲劳物质在体内堆积,如糖原过度消耗导致血糖下降,蛋白质分解的乳酸等物质大量留存在体内,从而造成渗透压不平衡,酸碱失衡,水平衡、离子分布等失调[5-7]。抗疲劳的目的就是要延缓疲劳的产生和加速疲劳的消除[7]。
金耳 (Tremella aurantialba Bandoni et Zang) 和银耳(Tremella fuciformis Berk.)同为银耳纲(Tremellomycetes) 银耳目 (Tremellales) 银耳科(Tremellaceae) 银耳属(Tremella) 真菌,均含有丰富的蛋白质、多种氨基酸、多种矿物质、生物活性物质及维生素[8-9]。金耳、银耳均是食药兼用菌,具有益气、滋阴润肺、止咳、化痰、定喘、生津、安神健脑等功效,被视为“补益身心、延年益寿”的珍品,具有较高的滋补营养价值和药用价值,深受广大消费者喜爱[9-15]。
目前市场上的金耳、银耳多为干制品,消费者购买后,按照传统的食用习惯,一般都需经过较长时间的浸泡、炖制、熬煮等工序才能食用,不能满足现代社会人们生活节奏加快对快捷制品的需求。近年来,固体汤料因携带方便、风味独特而备受青睐,以金耳、银耳为主要原料开发出一种营养丰富、功能成分含量高、功效突出的双耳固体汤前景广阔。为研究双耳固体汤的抗运动性疲劳功效,利用小鼠进行试验,旨在证明双耳固体汤是一种理想的营养补充剂。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 主要试验材料、试剂
健康昆明种小鼠,体重18 g~22 g,雌雄各半,由重庆医科大学实验动物中心提供。金耳、银耳、冰糖、红枣、麦芽糊精等购于昆明干品批发市场。
红景天胶囊(批号:G20100243),北京同仁堂健康药业股份有限公司;乳酸脱氢酶活力测定试剂盒,北京金艮生物科技有限公司;乳酸检测试剂盒,南京建成生物工程研究所;血清尿素氮含量测定试剂盒,北京金克隆生物技术有限公司;肝糖原含量检测试剂盒,上海贝博生物科技有限公司。
1.1.2 主要仪器设备
高速离心机,美国Thermo Fisher有限公司;纯水仪,美国Millipore公司;电热恒温水浴锅,北京市长风仪器仪表公司;全波长酶标仪,美国BioTek有限公司;电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;制冰机,上海政泓实业有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 双耳固体汤的制备
选用优质金耳和银耳按质量比为2∶1的比例混合后,加1.5倍水,放超声波处理器中处理30 min,将超声波处理后的混合液大火煮沸后,改文火熬制,再加入冰糖(25%) 和去皮去核红枣(10%),继续文火熬制至稠状拉丝,待冷却后放入打浆机中,加入麦芽糊精(14%),反复打浆3次,每次1 min,使混合液均匀,然后干燥,打粉过筛,备用。
1.2.2 双耳固体汤混悬液的配制
将双耳固体汤粉称量后,加入生理盐水充分搅拌至完全溶解,灌胃小鼠。
1.2.3 红景天混悬液的配制
取出红景天胶囊剂的内含粉末,称量后加入生理盐水并搅拌至均匀悬液后,灌胃小鼠。
1.2.4 试验方案
小鼠随机分为空白对照组、阳性对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组。根据参考文献[16-19]和前期试验结果,设置双耳汤低剂量组剂量为12.5 mg·kg-1d-1、中剂量组剂量为 25 mg·kg-1d-1、高剂量组剂量为50 mg·kg-1d-1,进行灌胃,同时设空白对照组(生理盐水) 和阳性对照组(红景天溶液6.6 mg·kg-1d-1),连续灌胃7 d。
1.2.5 饲料消耗情况
每日灌胃前,将每组小鼠给予的饲料量和剩余的饲料量进行称重。每只小鼠当日饲料消耗量(q,g) 计算公式为:
式中:m为投放饲料重量(g);m0为隔日剩余饲料重量(g);n为该组小鼠数目(只)。
1.2.6 小鼠体重测定
试验期间每天早上8点灌胃前对每只小鼠称重并记录。
1.2.7 小鼠力竭游泳时间
对连续灌胃7 d后的小鼠进行游泳耐力试验。在小鼠尾根部负荷8%体重的重物,置于游泳箱中,水深30 cm左右(保证尾部不接触水箱底部),水温(25±1)℃,使小鼠四肢保持运动,游泳至力竭。记录小鼠自游泳开始至口鼻没入水面8 s不能游回水面的时间,即小鼠游泳力竭游泳时间。
1.2.8 生化指标检测
1)肝脏指数的测定。连续灌胃7 d后,称重,处死小鼠,取出肝脏,将分离的小鼠肝脏用生理盐水冲洗,用滤纸吸去表面水分,称重,肝脏指数(LI)计算公式[20]为:
式中:M2为小鼠肝脏重量(g);M1为小鼠体重(g)。
2) 乳酸、尿素氮等指标的测定。游泳耐力试验后小鼠休息30 min,使用摘眼球法取血,室温(16±1) ℃静置约30 min待血液完全凝固,3 000 r·min-1离心10 min,取血清备用。分别测定血清中的乳酸LD(lactic acid,LD)、尿素氮 BUN(blood urea nitrogen,BUN)、肝糖原含量及乳酸脱氢酶LDH(lactate dehydragenase,LDH) 活力。
1.3 统计分析
统计分析采用SPSS 21软件,进行方差分析,数据均采用均值±标准差表示,P<0.05表示有统计学意义,P<0.01表示极显著性差异。
2 结果与分析
2.1 双耳固体汤对小鼠饲料消耗量的影响
通过分析试验期间小鼠的饲料消耗量,可了解小鼠的食欲情况、有无疾病和中毒现象,以及对小鼠生长发育有无影响。在7 d的喂养过程中,双耳固体汤低剂量组、中剂量组、高剂量组及阳性对照组小鼠平均每日的饲料消耗量分别为(4.38±0.37)g、(4.70 ± 0.42)g、(4.67 ± 0.43)g、(4.81 ± 0.60)g,与空白对照组(4.07±0.50)g相比无统计学差异。
2.2 双耳固体汤对小鼠体重的影响
在7 d喂养过程中,未有死亡小鼠,且5组小鼠的活动情况和皮毛均未见异常。双耳固体汤对小鼠体重的影响试验结果见表1。
表1 双耳固体汤对小鼠体重的影响Tab.1 Effect of Shuang-er solid soup on weight of mice
由表1可以看出,双耳固体汤3个剂量组及阳性对照组小鼠体重增加量与空白对照组相比,无显著性差异,但给药组小鼠有增重的趋势。试验中观察到,给药组小鼠随着剂量增加,显得越发健壮。
2.3 双耳固体汤对小鼠肝脏指数影响
为初步了解双耳固体汤对小鼠的毒副作用及安全性,对小鼠的肝脏指数进行测定,结果见表2。
表2 双耳固体汤对小鼠肝脏指数影响Tab.2 Effect of Shuang-er solid soup on LI of mice
如表2所示,双耳固体汤3个剂量组及阳性对照组与空白对照组的小鼠肝脏指数无显著性差异,且肝脏指数无上升趋势,说明双耳固体汤对试验小鼠的内脏无显著影响,是一种安全食品。
2.4 双耳固体汤对小鼠负重游泳时间的影响
游泳力竭时间的长短可以反映小鼠的疲劳程度,游泳力竭时间的延长是抗运动性疲劳的最直观效果[21]。双耳固体汤对小鼠负重游泳时间的影响试验结果见表3。
表3 双耳固体汤对负重小鼠游泳时间的影响Tab.3 Effect of Shuang-er solid soup on swimming time of weight bearing mice
如表3所示,与空白对照组相比,低剂量组小鼠的负重游泳时间没有显著性延长,中剂量组、高剂量组和阳性对照组的小鼠的负重游泳时间均有极显著性延长(P<0.01),分别延长了98.87%、160.22%、142.73%;高剂量组比阳性对照组小鼠负重游泳时间延长了7.20%,但没有显著性差异;随着双耳固体汤剂量的增加,小鼠游泳力竭时间延长。说明服用剂量为 25 mg·kg-1d-1~50 mg·kg-1d-1的双耳固体汤可以提高小鼠的游泳运动能力。
2.5 双耳固体汤对小鼠血清乳酸、乳酸脱氢酶和尿素氮的影响
血乳酸水平可以直接反应机体有氧代谢能力、疲劳产生与清除速度。大量乳酸的积累使pH下降,抑制了促进糖酵解和糖原分解的磷酸果糖酶和磷酸化酶的活性,导致能量供应减少,是产生运动性疲劳的重要原因[22]。双耳固体汤对小鼠血清乳酸、乳酸脱氢酶和尿素氮的影响试验结果见表4。
表4 双耳固体汤对小鼠血清乳酸、乳酸脱氢酶和尿素氮的影响Tab.4 Effect of Shuang-er solid soup on lactic acid、LDH and BUN of mice
由表4可以看出,中剂量组、高剂量组的小鼠在力竭试验后,血乳酸均低于空白对照组小鼠,说明双耳固体汤可以提高机体有氧代谢能力、减少有害代谢产物堆积。与空白对照组相比,低剂量组小鼠血清乳酸含量显著降低了13.7%(P<0.05),阳性对照组、中剂量组和高剂量组小鼠的血清乳酸含量极显著降低 (P<0.01),分别降低了 27.73%、24.59%、32.10%。
乳酸脱氢酶是参与糖异生工程和糖酵解的主要酶,可催化乳酸和丙酮酸之间氧化还原反应[21]。由表4可知,双耳固体汤3个剂量组及阳性对照组均极显著提高了血清LDH活力(P<0.01),分别提高24.22%、47.68%、58.27%。LDH活力的升高,说明双耳固体汤可加速小鼠机体过多乳酸的清除代谢,延缓疲劳产生或加快疲劳的消除。
为提供更多能量,蛋白质代谢加速,肝脏中的尿素会明显增加,体内过量的尿素会伤害机体,因此,BUN可以在一定程度上反映机体的疲劳程度[23],与疲劳程度呈正相关,是衡量疲劳状态的敏感指标之一。由表4可以看出,与空白对照组相比,双耳固体汤低剂量组小鼠的尿素氮含量没有显著降低,双耳固体汤中剂量组、高剂量组、阳性对照组小鼠的尿素氮含量均极显著降低(P<0.01),分别降低了63.61%、71.27%、66.73%,双耳固体汤高剂量组与阳性对照组相比没有显著差异。说明双耳固体汤在剂量为 25 mg·kg-1d-1~50 mg·kg-1d-1时,既可以降低小鼠血清乳酸和尿素氮含量,还能加速乳酸的清除,具有显著的抗运动性疲劳作用。
2.6 双耳固体汤对小鼠肝糖原储备量的影响
当机体长时间、大强度运动时,糖原能为其提供能量,是重要能源物质。糖原是生物体内能源储存的重要形式之一。如果糖原被大量消耗,机体活动能力下降,会发生全身性疲劳,而糖原储备的提高可提高机体的耐力速度,且减少了蛋白质和含氮化合物的分解[24]。双耳固体汤对小鼠肝糖原储备量的影响试验结果见表5。
表5 双耳固体汤对小鼠肝糖原储备量的影响Tab.5 Effect of Shuang-er solid soup on hepatic glycogen of mice
如表5所示,与空白对照组相比,双耳固体汤中剂量组、高剂量组、阳性对照组小鼠的肝糖原储备量均显著增加 (P<0.01),分别增加了94.63%、132.36%、124.08%。说明双耳固体汤在剂量为 25 mg·kg-1d-1~50 mg·kg-1d-1时能够增加肝糖原储备。
3 结论
试验发现,在7 d的喂养过程中,双耳固体汤试验组小鼠平均每日的饲料消耗情况、体重增加量、肝脏指数均无显著差异,说明试验期间小鼠的状态良好,灌胃双耳固体汤对小鼠内脏无明显影响;双耳固体汤中、高剂量组小鼠负重游泳时间极显著高于空白对照组(P<0.01),说明双耳固体汤能够延长小鼠运动力竭时间,缓解运动性疲劳的产生。分析原因发现,与空白对照组相比,双耳固体汤中剂量、高剂量组小鼠游泳力竭后乳酸脱氢酶活力极显著性提高(P<0.01)、肝糖原含量极显著性增加 (P<0.01),血清乳酸含量、尿素氮含量均极显著性降低(P<0.01),表明双耳固体汤可有效增加肝糖原的储备,提供能量,使蛋白质分解速度减缓,降低血清乳酸、尿素氮等代谢物质的积累,从而减缓运动性疲劳的发生,是理想的营养补充剂。